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一种新型变压器差动保护判据的研究

电力变压器在整个系统中起着转换枢纽作用,它的安全运行直接关系到整个电力系统连续稳定地工作。现代大型变压器容量大、电压等级高、造价昂贵、结构复杂,一旦因故障而遭到损坏,影响范围很大,且检修时间长,检修难度大,在经济上必然遭受很大的损失。因此,研制动作速度快,可靠性高,灵敏度高的变压器保护装置是保护界人士追求的目标。线路微机保护的出口速度大多数已达到十几个毫秒,而变压器的主保护——差动保护由于变压器设备本身有其独特性和运行复杂性,在动作速度一般仍为三十个毫秒左右(数字式差动保护一般采用全周傅式算法);同时变压器匝间故障、励磁涌流伴随故障等情况下由于保护原理的缘故,差动保护不能动作或延迟动作,这就对差动保护判据的灵敏度和快速性提出要求。针对以上的要求,研究快速、可靠、灵敏的数字式变压器差动保护已成为必然的趋势。本文提出一整套变压器差动保护判据,力图在减少保护的处理时间,增强保护的灵敏度上做出改进。本文的主要工作是对这套变压器差动保护判  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

变压器仿真计算模型与保护原理研究

变压器是完成不同电压等级电能转换的枢纽,是电力系统最重要的电气主设备之一,其运行状态直接影响着电力系统的安全稳定运行。变压器也是十分贵重的电气主设备,造价昂贵,应根据需要设置相应的保护。近年来,变压器保护动作正确率一直较低,远远低于线路保护和发电机保护,且有原因不明的误动,现有的变压器保护已不能满足电力系统的需要。本文围绕着变压器保护中的一些问题,结合现场实际,主要完成了以下工作:(1) 建立了变压器内部故障模型。将变压器故障绕组分为两个或三个绕组,以模拟变压器匝地短路故障或匝间短路故障,再根据变压器的磁路及磁等值回路,按照UMEC建模理论,建立了变压器内部故障模型。建立的模型无需铁芯长度、铁芯横截面积、绕组匝数等实际的变压器物理参数,易于实现。不计铁芯饱和时,建立的模型可用于变压器故障分析和短路电流值的计算。利用JA理论模拟铁芯的磁滞特性,建立的模型可以仿真带内部故障空载合闸等工况。(2) 提出了励磁涌流识别判据。励磁涌流具有...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

华北电力大学
华北电力大学

电力变压器内部故障计算及新型保护研究

随着电力系统规模的扩大,超高压大容量电力变压器不断投入运行,它的安全运行直接影响到整个电力系统的安全稳定,现场对其主保护提出了更高的要求,完善现有差动保护方案和开发应用新型主保护具有十分重要的意义,而变压器内部故障仿真又是揭示内部故障规律提高保护性能的必要手段。本文针对目前变压器仿真和保护相关研究中仍存在的一些关键问题展开工作,并提出了相应的解决措施。论文的主要内容和研究成果包括:深入研究了利用有限元方法进行变压器磁场计算过程,提出了新型的自适应单元划分方法和变压器绕组漏电感参数计算方法,利用VC++程序封装有限元分析过程,开发模型参数计算平台,极大地提高了计算的效率和精度。与实验数据的比较结果说明了本方法的正确性和可行性。提出了新的励磁涌流识别方法。深入研究了不同运行状态下差动电流相位关系和在时域、采样空间中的分布特征。基于Park矢量模频率特征的识别方法利用Park矢量模中二次谐波含量反应三相差动电流的相对相位关系,该方法计...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京师范大学
南京师范大学

变压器保护算法和仿真研究

电力变压器作为现代电网中最重要的设备之一,承担着电压变换的重要任务。它的可靠运行是电网安全运行的必要条件。现代电力变压器电压等级高且价格昂贵,旦由于故障受到破坏,检修难度大,且耗时伤财。因此,现场对变压器保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性有了更高的要求。为了深入分析变压器在故障时的暂态情况,改进现有变压器保护中的不足,有必要研究变压器保护的算法和仿真模型。目前变压器差动保护的算法仍以比率制动特性原理为重点。采用差动保护作为变压器的主保护后,要解决内部故障电流和励磁涌流的识别问题。为了深入分析故障电流和励磁涌流的差异,本文首先分析了变压器的数学模型,并构建了变压器故障和励磁涌流仿真模型,仿真结果发现励磁涌流的波形有大量二次谐波和有明显间断角等特征。在励磁涌流识别的算法上,二次谐波制动原理在变压器保护设备中有着丰富的现场运行经验,然而在某些情况下存在变压器保护动作时间较长的问题。文中通过引入了小波变换的方法,能够解决二次谐波制动原...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西大学
广西大学

基于功率量的电力变压器保护新原理及高速算法研究

随着大容量及超大容量变压器的广泛使用,变压器主保护性能的重要性也更加凸现出来。因此,研究性能更优良的变压器保护新原理和新算法具有重要的理论价值和实际意义。论文着重基于提升电力变压器电流纵联差动保护的整体性能水平及研究与变压器差动保护无关的主保护新原理展开工作,论文研究的主要内容和成果有:(1)基于瞬时无功功率理论,提出了基于差有功及差无功直流分量绝对值比值的变压器涌流辨识新方法。该方法基于变压器不同状态时有功和无功的内在关系,摆脱了传统的基于差流波形特征的涌流识别方法的种种限制,揭示了变压器励磁涌流和故障状态的本质不同。(2)变压器处于励磁涌流状态时,其铁芯随励磁电压的变化周期性地在饱和状态及非饱和状态之间摆动,相应地其瞬时励磁电感值也周期性地变化(铁芯饱和时较小,退出饱和时很大),此时其励磁电感或电抗值含有较丰富的基频分量值;基于励磁电感或电抗的涌流辨识方法把握了涌流与内部故障的本质差异,但其缺陷是需要测量变压器绕组的电流值,...  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

华东交通大学
华东交通大学

基于小波熵的变压器差动保护算法研究

变压器是电力系统中十分关键的能量传递元件,其正常运行关系到整个电力系统的稳定运行,此外大型变压器本身造价不菲。一旦发生故障,造成的经济损失难以估量。近年来变压器保护动作正确率不高,拒动、误动事件时有发生的事实说明,我们迫切需要研究新的变压器保护方法和解决一些存在的问题。本文首先分析了变压器差动保护存在的问题。一方面在对变压器励磁涌流产生机理及波形特点与识别方法的探讨基础上,指出了,在变压器差动保护中,基于常规识别励磁涌流的方法及存在的问题。令一方面区外短路故障时,受传统比率制动曲线特性的限制,变压器差动保护对轻微内部故障保护的灵敏度不够高。为提高差动保护动作的可靠性和快速性,本文在深入研究了数字信号的小波分析(离散小波变换等)的基础上分别提出了两种利用小波熵(小波能熵和小波时间熵)作为判据来识别电力变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法。通过在MATLAB上搭建变压器空载合闸和匝间短路仿真模型验证这两种新型判据的有效性。而本文研究...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>